Bereits 50 – und die Zukunft noch vor sich
Vor fünfzig Jahren wurde mit dem Laser eine Technik erfunden, die das Leben unendlich viel angenehmer gemacht hat. Die Welt ohne ihn ist kaum noch vorstellbar. Auch in Adlershof wird schon seit Jahrzehnten am Laser geforscht. Heute geht es vor allem um zwei Herausforderungen: Effizienz und Brillanz.
Im Mai des Jahres 1960 gelang dem amerikanischen Physiker und Ingenieur Theodore Maiman beim Experimentieren mit einem Rubinkristall zum ersten Mal kohärentes Licht in nur einer Wellenlänge zu erzeugen. Es war die Geburtstunde des Lasers, für den Albert Einstein 1917 in Berlin die theoretischen Grundlagen bereitet hatte. Inzwischen ist klar, der Laser ist eine der großen Erfindungen des Jahrhunderts. Damals jedoch stieß Maiman auf Desinteresse. Einen Nobelpreis bekam er nicht und die Hughes Research Laboratories, für die Maiman arbeitete, zeigten sich nicht interessiert. Maiman gründete seine eigene Firma. Reich wurde er damit nicht. Die Zeit war noch nicht reif. „Der Laser ist eine Lösung, die ihr Problem noch sucht“, soll er gesagt haben.
Vorteil: extreme Präzision
Heute werden Laser millionenfach in CD-Spielern, Autofabriken, auf Operationstischen und in Labors eingesetzt. Mit dem Laser werden Jeans gebleicht und Augen operiert. Metalle und Kunststoffe werden mit Laser bearbeitet und Papier bedruckt. Sein großer Vorteil: die extreme Präzision. Und die kann immer noch weiter gesteigert werden. Am Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) in Adlershof wird an der ständigen Verbesserung von Hochleistungslaserdioden gearbeitet. Hervorgegangen ist das Institut vor 18 Jahren u. a. aus dem Zentralinstitut für Optik und Spektroskopie (ZOS), das damals auf jahrzehntelange Erfahrung mit der Laserforschung zurückblicken konnte.
Es haperte am Drumherum
Denn nach seiner Erfindung verbreitete sich der Laser in kürzester Zeit um die Welt. Auch die Forscher in Adlershof experimentierten schon zu dieser Zeit mit dem Rubinkristall. „Wissenschaftlich kam man damals in der DDR nahe an die Weltspitze. Es haperte allerdings am Drumherum, vor allem bei der Beschaffung von hochqualitativem Material und Bauteilen durch die Industrie“, sagt Götz Erbert, langjähriger Leiter der Abteilung Optoelektronik des FBH. Erbert hat vor wenigen Wochen seinen 60. Geburtstag gefeiert. Zum ersten Mal mit dem Laser in Berührung kam er 1971 bei seiner Diplomarbeit. „Ich habe zwar als Kind schon gerne Science-Fiction-Romane gelesen. Was einmal daraus werden würde, habe ich mir aber nicht vorstellen können.“
Forschung nicht zum Selbstzweck
Während es andere Wissenschaftler immer wieder an andere Orte verschlägt, ist Erbert Adlershof und dem Laser auch durch die wechselvollen Wendejahre immer treu geblieben. „Nicht nur politisch, auch wissenschaftlich hat sich in dieser Zeit so viel verändert. Ich musste nicht umziehen, das Neue kam immer schon selbst zu mir.“ Den alten Zeiten trauert Erbert nicht nach. „Die Arbeitsbedingungen haben sich deutlich verbessert“, sagt er. „Damals gab es selten die Chancen, das zu bekommen, was man gerade brauchte.“ Heute ist das anders, dank der engen Zusammenarbeit mit der Industrie. Auf die ist er angewiesen als Lieferant von Geräten, aber auch aus einem anderen Grund: „Ich möchte sehen, dass meine Forschungsergebnisse gebraucht werden. Wir machen das ja nicht zum Selbstzweck.“ Einige der Firmen, mit denen er kooperiert, sind sogar aus seinem Forschungsinstitut entstanden, wie die Firmen Jenoptik Diode Lab, eine Kooperation mit Jenoptik, oder Eagleyard Photonics. Diese produzieren Laserdioden in großen Stückzahlen und greifen bei der Entwicklung auf Erbert und sein Team zurück.
Mikro und Makro
Laser gibt es von ganz klein (fünf Milliwatt) bis ganz groß (fünf Kilowatt). Und die Entwicklung geht immer weiter, denn Laser sollen noch effizienter werden. Ohnehin erzielen Diodenlaser bei der Umsetzung von Strom in Licht gegenwärtig schon Wirkungsgrade von bis zu 70 Prozent. Daneben gilt es, die Brillanz eines Lasers, also die Strahlungsqualität, zu erhöhen. Dazu wird die Breite des Wellenlängenbereichs eines Lasers immer weiter reduziert. Sendete früher ein guter Laser Licht in der Bandbreite etwa eines Nanometers, geht es jetzt darum, diesen Umfang auf 0,3 Nanometer zu reduzieren. Umso präziser wird der Strahl und umso kleiner der Fleck, der angeleuchtet wird.
Laser im Haushalt
Noch immer sind die Möglichkeiten des Lasers nicht ausgeschöpft: in der Materialbearbeitung, der Diagnostik, dem exakten Messen und der Nachrichtenübermittlung. In Zukunft wird es in den Haushalten noch viel mehr Laser geben als bislang, von hochauflösenden Bildschirmen, bei der Filmprojektion bis hin zur Körperenthaarung. Der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt. Und auch in Zukunft dürften einige Erfindungen aus Adlershof stammen.
Hubert Beyerle
Link: www.fbh-berlin.de